JP3510377B2 - Gas flow meter - Google Patents
Gas flow meterInfo
- Publication number
- JP3510377B2 JP3510377B2 JP10040695A JP10040695A JP3510377B2 JP 3510377 B2 JP3510377 B2 JP 3510377B2 JP 10040695 A JP10040695 A JP 10040695A JP 10040695 A JP10040695 A JP 10040695A JP 3510377 B2 JP3510377 B2 JP 3510377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- flow meter
- specified value
- flow
- meter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は大、中流量をフルイディ
ック式流量計で計測し、小流量を熱線式流量計で計測す
るガス流量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas flow meter for measuring large and medium flow rates with a fluidic type flow meter and measuring a small flow rate with a hot wire type flow meter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、都市ガスの流量の計測には、機械
式の膜式ガスメータが広く使用されている。しかし、膜
式ガスメータは、大きく、デザインも古いイメージであ
り、コストも高く問題があるため、膜式ガスメータに代
わるガスメータとして、フルイディック式流量計の開発
が進められている。ここで、従来のフルイディック式流
量計の原理を説明する。はじめに、フルイディック式流
量計の構成を説明する。図５に示すように、ノズル１０
１から流入した流体Ｆの流れの中に、ターゲット１０２
が配置されている。ターゲット１０２の左右に、右サイ
ドウォール１０７と左サイドウォール１０８が配置され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, a mechanical membrane gas meter has been widely used for measuring the flow rate of city gas. However, the membrane gas meter is large, has an old design, and is costly and problematic. Therefore, a fluidic flow meter is being developed as a gas meter to replace the membrane gas meter. Here, the principle of the conventional fluidic type flow meter will be described. First, the configuration of the fluidic type flow meter will be described. As shown in FIG.
In the flow of the fluid F flowing in from the target 1,
Are arranged. A right sidewall 107 and a left sidewall 108 are arranged on the left and right of the target 102.
【０００３】フルイディック式流量計では、流体Ｆは図
５と図６に示すように、ターゲット１０２の左右に交互
に流れることが知られている。分流された流体Ｆ１，Ｆ
２の流れの衝突する位置にリターンガイド１０３が配置
されている。そして、右側に分流された流体Ｆ１がリタ
ーンガイド１０３に衝突する位置に右圧電センサ１０４
が取り付けられ、左側に分流された流体Ｆ２がリターン
ガイド１０３に衝突する位置に左圧電センサ１０５が取
り付けられている。フルイディック式流量計では、流体
Ｆが左右に交互に流れることにより、圧電センサ１０
４，１０５では、周期的な微小圧力変化が生じる。そし
て、この微小圧力変化の周波数は、図７に示すように、
ガスの流量に比例している。フルイディック式流量計
は、この微小圧力変化の周波数を検出することにより、
流量を計測するものである。In the fluidic type flow meter, it is known that the fluid F alternately flows to the left and right of the target 102, as shown in FIGS. Divided fluids F1, F
The return guide 103 is arranged at a position where the two flows collide with each other. Then, the right piezoelectric sensor 104 is placed at a position where the fluid F1 diverted to the right collides with the return guide 103.
Is attached, and the left piezoelectric sensor 105 is attached at a position where the fluid F2 diverted to the left collides with the return guide 103. In the fluidic type flow meter, the fluid F alternately flows to the left and right, so that the piezoelectric sensor 10
At 4, 105, a periodical minute pressure change occurs. The frequency of this minute pressure change is, as shown in FIG.
It is proportional to the gas flow rate. The fluidic type flow meter detects the frequency of this minute pressure change,
It measures the flow rate.
【０００４】一方、フルイディック式流量計は、１２０
から１７０リットル／時間以下の小流量の領域では、コ
アンダ効果がおきないため、圧電センサでは計測できな
い。そのため、フルイディック式流量計を使用するガス
メータにおいては、小流量の領域では、熱線式センサを
使用している。大流量の領域で熱線式流量計を使用する
ことは可能であるが、ガスメータでは、一度入れたリチ
ウム電池で１０年間駆動させるため、できる限り電流の
消費を減らす必要がある。そのため、消費電力の大きい
熱線式センサより消費電力の少ない圧電素子を使用して
いる。現在使用している熱線式流量計の消費電力は、圧
電素子の消費電力の約５倍である。On the other hand, the fluidic type flow meter has 120
Since the Coanda effect does not occur in a small flow rate region of 170 liters / hour or less, the piezoelectric sensor cannot measure. Therefore, in the gas meter using the fluidic type flow meter, the hot wire type sensor is used in the small flow rate region. Although it is possible to use a hot wire type flow meter in a high flow rate region, in a gas meter, since it is driven by a lithium battery once inserted for 10 years, it is necessary to reduce current consumption as much as possible. Therefore, a piezoelectric element that consumes less power than a hot wire sensor that consumes much power is used. The power consumption of the hot wire type flow meter currently used is about 5 times the power consumption of the piezoelectric element.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フルイディック式流量計には、次のような問題があっ
た。すなわち、従来のフルイディック式流量計では、流
体に脈動が発生したときに、その脈動の周波数が、フル
イディック式流量計で発生させている圧力振動の周波数
のｎ倍（ｎは整数）である場合、または１／ｎ倍（ｎは
整数）である場合には、フルイディック式流量計で本来
発生する圧力振動に、脈動により発生した振動が重畳さ
れるため、本来発生すべき圧力振動の周波数が脈動によ
る周波数へ変化するため、フルイディック式流量計の流
量計測に誤差が生じてしまう。However, the conventional fluidic type flowmeter has the following problems. That is, in the conventional fluidic flowmeter, when pulsation occurs in the fluid, the frequency of the pulsation is n times (n is an integer) the frequency of the pressure oscillation generated in the fluidic flowmeter. In the case, or when it is 1 / n times (n is an integer), since the vibration generated by the pulsation is superimposed on the pressure vibration originally generated by the fluidic type flow meter, the frequency of the pressure vibration that should originally be generated. Changes to the frequency due to pulsation, which causes an error in the flow rate measurement of the fluidic type flow meter.
【０００６】例えば、フルイディック式流量計をガスメ
ータとして使用する場合、ガスメータの上流に、発電用
または冷暖房用のガスエンジンヒートポンプが付設され
ていると、従来の全流式フルイディック式流量計では、
ヒートポンプにより発生する脈動の周波数６〜２１Ｈｚ
に影響を受けてしまう。また、従来の膜式メータは、５
Ｈｚ以下の周波数の脈動を発生する。そして、膜式メー
タやヒートポンプで発生する脈動周波数は、フルイディ
ック式流量計で計測するガス流量により発生する圧力振
動とほぼ同じであるため、ヒートポンプ等が駆動される
と、フルイディック式流量計の計測値に誤差が生じる問
題があった。一方、流量が所定値以上ある領域において
は、発振力が強いため、通常起こり得る程度の変動圧力
では影響されにくく、フルイディック式流量計の計測に
発生する誤差が少ないことが実験により確認されてい
る。すなわち、その流量は、使用するガスメータにより
異なり、３００リットル／時間から７００リットル／時
間である。For example, when a fluidic type flow meter is used as a gas meter, if a gas engine heat pump for power generation or cooling and heating is attached upstream of the gas meter, the conventional full-flow type fluidic flow meter is
Frequency of pulsation generated by heat pump 6 ~ 21Hz
Will be affected by. In addition, the conventional membrane meter has 5
It produces pulsations with frequencies below Hz. And, the pulsation frequency generated by the membrane meter or the heat pump is almost the same as the pressure vibration generated by the gas flow rate measured by the fluidic type flow meter, so when the heat pump or the like is driven, There was a problem that the measured value had an error. On the other hand, in the region where the flow rate is above a predetermined value, the oscillation force is strong, so it is not easily affected by the fluctuating pressure that can occur normally, and it has been confirmed by experiments that there are few errors in the measurement of the fluidic type flow meter. There is. That is, the flow rate is 300 liters / hour to 700 liters / hour, depending on the gas meter used.
【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、流体に脈動が発生した場合でも
計測に影響の少ないガス流量計を提供することを目的と
する。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a gas flow meter that has little influence on measurement even when pulsation occurs in a fluid.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のガス流量計は、計測用ノズルの下流に配
置され、流体を左右に分流して流体に圧力振動を発生さ
せるターゲットと、ターゲットにより分流された流体の
圧力を計測する圧電素子と、圧電素子により計測した流
体の圧力振動の周波数より流量を算定する流量算定手段
とを備えるフルイディック式流量計と、熱線式流量計と
を有し、流量が規定値未満の小流量流域では熱線式流量
計で計測を行い、流量が規定値以上の領域ではフルイデ
ィック式流量計で計測を行うガス流量計であって、流量
が規定値以上の領域で、熱線式流量計に所定の周期で電
流を流して、流量計測を行うサンプリング手段と、サン
プリング手段が計測した流量に変動があるか否かを判定
する変動判定手段と、変動判定手段が変動有りと判定し
たときに、流量が規定値以上であっても、熱線式流量計
により流量計測を行うようにする流量計切替え手段とを
有する。In order to solve the above problems, a gas flow meter according to the present invention is arranged downstream of a measuring nozzle and divides a fluid left and right to generate a pressure oscillation in the fluid. And a fluidic flowmeter having a piezoelectric element for measuring the pressure of the fluid divided by the target and a flow rate calculating means for calculating the flow rate from the frequency of the pressure vibration of the fluid measured by the piezoelectric element, and a hot-wire flowmeter. Is a gas flow meter that measures with a hot wire type flow meter in a small flow rate region where the flow rate is less than a specified value and measures with a fluidic type flow meter in a region where the flow rate is a specified value or more. Sampling means for measuring the flow rate by applying a current to the hot-wire type flow meter in a predetermined cycle in a region of a specified value or more, and a variation determining means for determining whether or not the flow rate measured by the sampling means varies. Has when the fluctuation determination means determines that there is variation, even flow is the specified value or higher, and a flow meter switching means to perform the flow rate measurement by hot-wire flow meter.
【０００９】また、本発明のガス流量計は、変動判定手
段が、変動を判定するための基準値を流量変動の周波数
に応じて変化させること特徴とする。また、本発明のガ
ス流量計は、上記流量計において、流量が規定値より大
きい第２規定値以上であるときに、変動判定手段が変動
有りと判定しても、流量切替え手段がフルイディック式
流量計により流量計測を行わせることを特徴とする。ま
た、本発明のガス流量計は、上記ガス流量計において、
規定値が１２０リットル／時間以上、１７０リットル／
時間以下であることを特徴とする。また、本発明のガス
流量計は、上記ガス流量計において、第２規定値が３０
０リットル／時間以上、７００リットル／時間以下であ
ることを特徴とする。Further, the gas flowmeter of the present invention is characterized in that the fluctuation determining means changes the reference value for judging the fluctuation in accordance with the frequency of the flow rate fluctuation. Further, in the gas flowmeter of the present invention, in the above flowmeter, when the flow rate is equal to or larger than the second specified value that is larger than the specified value, the flow rate switching means is a fluidic type even if the fluctuation determination means determines that there is a change. The feature is that the flow rate is measured by a flow meter. Further, the gas flow meter of the present invention, in the gas flow meter,
Specified value is 120 liters / hour or more, 170 liters /
It is characterized by being less than or equal to time. Further, the gas flow meter of the present invention has the second prescribed value of 30 in the above gas flow meter.
It is characterized by being 0 liters / hour or more and 700 liters / hour or less.
【００１０】[0010]
【作用】上記構成を有する本発明のガス流量計を構成す
るフルイディック式流量計の流量計測部の入口にある計
測用ノズルは、ターゲットに向けて流体を噴出する。タ
ーゲットは、計測用ノズルから噴出した流体を左右に交
互に流して流体に圧力振動を発生させる。圧電素子は、
ターゲットの左右での圧力の差圧を測定することによ
り、流体に発生した圧力振動を測定する。流量算定手段
は、圧電素子により計測した流体の圧力振動の周波数分
析を行い、その周波数より流量を算定する。一方、流量
が規定値以下の場合、フルイディック式流量計では、計
測できないため、熱線式流量計により流量計測を行って
いる。そして、流量が規定値以上の場合に、フルイディ
ック式流量計で流量計測を行っている。The measuring nozzle at the inlet of the flow rate measuring portion of the fluidic type flow meter constituting the gas flow meter of the present invention having the above-mentioned structure ejects the fluid toward the target. The target alternately causes the fluid ejected from the measurement nozzle to flow left and right to generate pressure oscillation in the fluid. The piezoelectric element is
The pressure oscillation generated in the fluid is measured by measuring the pressure difference between the left and right sides of the target. The flow rate calculating means analyzes the frequency of the pressure vibration of the fluid measured by the piezoelectric element, and calculates the flow rate from the frequency. On the other hand, when the flow rate is below the specified value, the fluidic type flow meter cannot measure the flow rate, and therefore the flow rate is measured by the hot wire type flow meter. Then, when the flow rate is equal to or higher than the specified value, the flow rate is measured by the fluidic type flow meter.
【００１１】サンプリング手段は、流量が規定値以上の
領域で、熱線式流量計に所定の周期で電流を流して、流
量計測を行う。また、変動判定手段は、サンプリング手
段が計測した流量に変動があるか否かを判定する。ここ
で、変動判定手段は、変動を判定するための基準値を流
量変動の周波数に応じて変化させている。また、流量計
切替え手段は、変動判定手段が変動有りと判定したとき
に、流量が規定値以上であっても、熱線式流量計により
流量計測を行うようにする。さらに、流量切替え手段
は、流量が規定値より大きい第２規定値以上であるとき
に、変動判定手段が変動有りと判定しても、フルイディ
ック式流量計により流量計測を行わせる。The sampling means measures the flow rate by flowing a current through the hot-wire flow meter at a predetermined cycle in a region where the flow rate is equal to or higher than a specified value. Further, the fluctuation determining means determines whether or not there is a fluctuation in the flow rate measured by the sampling means. Here, the variation determining means changes the reference value for determining the variation according to the frequency of the flow rate variation. Further, the flow meter switching means, when the fluctuation judging means judges that there is fluctuation, measures the flow rate by the hot wire type flow meter even if the flow rate is equal to or more than the specified value. Further, the flow rate switching means causes the fluidic type flow meter to measure the flow rate even when the variation determination means determines that there is a variation when the flow rate is greater than or equal to the second prescribed value that is greater than the prescribed value.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例であるフルイディッ
ク式流量計について図面を参照して詳細に説明する。図
３に流量計本体１９の側面図を示し、図４に平面図を示
す。流量計本体１９は、図示しない流量計枠箱内に納め
られて流量計として機能するものである。計測用ノズル
１１の左側には、仕切板２９に仕切られることにより、
フローセンサ用入口３８が形成されている。フローセン
サ用入口３８の下流には、熱線式流量計であるＩＣフロ
ーセンサ２８が付設されている。流量計部３７の構成を
図４により説明する。計測用ノズル１１の流路の延長上
に、第一ターゲット１２が配置されている。第一ターゲ
ット１２は、ハート形状をしており、凹部が上流側にく
るように配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fluidic type flow meter which is an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 3 shows a side view of the flowmeter main body 19, and FIG. 4 shows a plan view. The flowmeter main body 19 is housed in a flowmeter frame box (not shown) and functions as a flowmeter. On the left side of the measurement nozzle 11, by being partitioned by the partition plate 29,
An inlet 38 for the flow sensor is formed. An IC flow sensor 28, which is a hot wire type flow meter, is attached downstream of the flow sensor inlet 38. The configuration of the flow meter unit 37 will be described with reference to FIG. The first target 12 is arranged on an extension of the flow path of the measurement nozzle 11. The first target 12 has a heart shape and is arranged so that the concave portion is on the upstream side.
【００１３】第一ターゲット１２の左側には、左サイド
ウォール１８が配置され、右側には、右サイドウォール
１７が配置されている。また、第一ターゲット１２の下
流には、第二ターゲット１６が配置されている。また、
計測用ノズル１１の下面に仕切板２９が取り付けられて
いる。仕切板２９は、流量計部３７とフローセンサ用入
口３８とを分離するためのものである。A left side wall 18 is arranged on the left side of the first target 12, and a right side wall 17 is arranged on the right side thereof. A second target 16 is arranged downstream of the first target 12. Also,
A partition plate 29 is attached to the lower surface of the measurement nozzle 11. The partition plate 29 is for separating the flow meter unit 37 and the flow sensor inlet 38.
【００１４】フルイディック式流量計では、流体Ｆは、
第一ターゲット１２及び第二ターゲット１６の左右に交
互に流れることが知られている。分流された流体の流れ
Ｆ１，Ｆ２の衝突する位置にリターンガイド１３が配置
されている。そして、計測用ノズル１１の下流端の両側
に右圧電膜センサ１４と左圧電膜センサ１５が取り付け
られている。フルイディック式流量計では、流体Ｆが左
右に交互に流れるため、右圧電膜センサ１４と左圧電膜
センサ１５の差圧を取ることにより、周期的な微小圧力
変化が計測される。そして、この微小圧力変化の周波数
は、ガスの流量に比例していることが知られている。フ
ルイディック式流量計は、この微小圧力変化の周波数を
検出することにより、流量を計測するものである。In the fluidic type flow meter, the fluid F is
It is known that the first target 12 and the second target 16 flow alternately to the left and right. The return guide 13 is arranged at a position where the separated flows F1 and F2 of the fluid collide with each other. The right piezoelectric film sensor 14 and the left piezoelectric film sensor 15 are attached to both sides of the downstream end of the measurement nozzle 11. In the fluidic type flow meter, the fluid F alternately flows to the left and right, and therefore, a periodic minute pressure change is measured by taking the differential pressure between the right piezoelectric film sensor 14 and the left piezoelectric film sensor 15. It is known that the frequency of this minute pressure change is proportional to the gas flow rate. The fluidic flow meter measures the flow rate by detecting the frequency of this minute pressure change.
【００１５】次に、ガス流量計の制御回路について説明
する。図２に制御回路をブロック図で示す。ガス流量計
の制御回路２１は、演算手段であるＣＰＵ２２、制御プ
ログラムを記憶するＲＯＭ２３、一時的にデータ等を記
憶するＲＡＭ２４から構成されている。ＲＯＭ２３に
は、流量が規定値以上の領域のときに所定の周期でＩＣ
フローセンサ２８に電流を流して流量計測を行うサンプ
リングプログラム２５、計測した流量に変動があるか否
かを判定する変動判定プログラム２６、変動判定プログ
ラム２６が変動有りと判定したとき、流量が規定値以上
であっても、ＩＣフローセンサ２８により流量計測を行
う流量計切替えプログラム２７が記憶されている。ま
た、制御回路２１には、圧電膜センサ１４，１５とＩＣ
フローセンサ２８が接続されている。Next, the control circuit of the gas flow meter will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the control circuit. The control circuit 21 of the gas flow meter is composed of a CPU 22 which is a calculation means, a ROM 23 which stores a control program, and a RAM 24 which temporarily stores data and the like. The ROM 23 stores the IC at a predetermined cycle when the flow rate is in the range of the specified value or more.
A sampling program 25 that measures the flow rate by passing a current through the flow sensor 28, a variation determination program 26 that determines whether or not the measured flow rate varies, and when the variation determination program 26 determines that there is variation, the flow rate is a specified value. Even in the above case, the flow meter switching program 27 for measuring the flow rate by the IC flow sensor 28 is stored. In addition, the control circuit 21 includes piezoelectric film sensors 14 and 15 and an IC.
The flow sensor 28 is connected.
【００１６】次に、上記説明した構成を有するフルイデ
ィック式流量計の作用を説明する。流量計本体１９に流
入した流体Ｆは、仕切板２９により、流量計部３７へ流
れる流体、及びフローセンサ用入口３８へ流れる流体に
分流される。始めに流量計部３７へ流れた流体について
説明する。計測用ノズル１１は、第一ターゲット１２及
び第二ターゲット１６に向けて流体を噴出する。第一タ
ーゲット１２及び第二ターゲット１６は、計測用ノズル
１１から噴出した流体を左側Ｆ２と、右側Ｆ１とに交互
に流す。これにより、流体の圧力を定点で観測すれば、
流体の圧力振動が発生している。計測用ノズル１１の出
口両側に設置された右圧電膜センサ１４及び左圧電膜セ
ンサ１５により、計測用ノズル１１の出口両側で発生す
る差圧を測定することにより、流体に発生した圧力振動
を測定している。そして、制御回路２１により、右圧電
膜センサ１４と左圧電膜センサ１５により計測した流体
の圧力振動の周波数計測を行い、求めた周波数より流量
を算定している。Next, the operation of the fluidic type flow meter having the above-described structure will be described. The fluid F flowing into the flowmeter main body 19 is divided by the partition plate 29 into a fluid flowing into the flowmeter unit 37 and a fluid flowing into the flow sensor inlet 38. First, the fluid flowing to the flow meter unit 37 will be described. The measurement nozzle 11 ejects a fluid toward the first target 12 and the second target 16. The first target 12 and the second target 16 alternately flow the fluid ejected from the measurement nozzle 11 to the left side F2 and the right side F1. With this, if the pressure of the fluid is observed at a fixed point,
Fluid pressure oscillation is occurring. The right piezoelectric film sensor 14 and the left piezoelectric film sensor 15 installed on both sides of the outlet of the measurement nozzle 11 measure the differential pressure generated on both sides of the outlet of the measurement nozzle 11, thereby measuring the pressure vibration generated in the fluid. is doing. Then, the control circuit 21 measures the frequency of the pressure vibration of the fluid measured by the right piezoelectric film sensor 14 and the left piezoelectric film sensor 15, and calculates the flow rate from the obtained frequency.
【００１７】次に、フローセンサ用入口３８へ流れた流
体について説明する。フルイディック式流量計の実用計
測範囲は、１７０〜６０００リットル／ｈである。この
ため、小流量の３〜１７０リットル／ｈにおいては、フ
ローセンサ用入口３８に取り付けた熱線式流量計である
ＩＣフローセンサ２８により流量計測を行っている。全
ての領域でＩＣフローセンサ２８による流量計測を行う
ことをしていないのは、熱線式流量計であるため、消費
電力が大きく、リチウム電池１本で１０年間の電源を供
給しようとするガスメータでは、できるだけ消費電力が
熱線流量計の１／５と小さいフルイディック式流量計に
切り替える必要があるからである。Next, the fluid flowing into the flow sensor inlet 38 will be described. The practical measurement range of the fluidic type flow meter is 170 to 6000 liters / hour. Therefore, at a small flow rate of 3 to 170 liters / h, the flow rate is measured by the IC flow sensor 28 which is a hot wire type flow meter attached to the flow sensor inlet 38. It is the hot-wire type flowmeter that does not measure the flow rate by the IC flow sensor 28 in all the regions, so that the power consumption is large, and a gas meter that intends to supply power for 10 years with one lithium battery This is because it is necessary to switch to a fluidic type flow meter whose power consumption is as small as 1/5 of that of a hot wire flow meter.
【００１８】次に、フルイディック式流量計とＩＣフロ
ーセンサ２８との切替えについて、図１にフローチャー
トを示す。始めに、ＩＣフローセンサ２８による計測を
行う（Ｓ１）。次に、流量Ｑが有るか否か確認し、流量
Ｑがない場合は（Ｓ２，ＮＯ）、流量Ｑが確認できるま
で先に進まず、ＩＣフローセンサ２８による計測を続け
る。流量Ｑがある場合で（Ｓ３，ＹＥＳ）、流量が１７
０リットル／ｈ以上の場合（Ｓ３，ＹＥＳ）、圧力変動
幅がＣｆを超えるか否か判断する（Ｓ４）。本実施例で
は、圧力変動をＩＣフローセンサ２８の検出する流速変
動から推定している。図８（ａ）に圧力変動値を示し、
図８（ｂ）に流速変動値を示す。また、図９（ａ）に図
８（ａ）のＦＦＴスペクトラムを示し、図９（ｂ）に図
８（ａ）のＦＦＴスペクトラムを示す。Next, FIG. 1 shows a flowchart for switching between the fluidic type flow meter and the IC flow sensor 28. First, measurement is performed by the IC flow sensor 28 (S1). Next, it is confirmed whether or not the flow rate Q is present. If the flow rate Q is not present (S2, NO), the IC flow sensor 28 continues measurement without proceeding further until the flow rate Q can be confirmed. When there is a flow rate Q (S3, YES), the flow rate is 17
When it is 0 liter / h or more (S3, YES), it is determined whether the pressure fluctuation width exceeds Cf (S4). In this embodiment, the pressure fluctuation is estimated from the flow speed fluctuation detected by the IC flow sensor 28. The pressure fluctuation value is shown in FIG.
FIG. 8B shows the flow velocity fluctuation value. Further, FIG. 9A shows the FFT spectrum of FIG. 8A, and FIG. 9B shows the FFT spectrum of FIG. 8A.
【００１９】これらのデータは、ＩＣフローセンサ２８
で計測する流速変動値が圧力変動値と正確に対応してお
り、流速変動値から圧力変動値を算出することが可能で
あることを示している。従って、本実施例では、圧力変
動値の変わりにＩＣフローセンサ２８で計測した流速変
動値を制御ファクターとして使用している。ここで、圧
力変動有りと判定する圧力変動値Ｃｆは、実験により得
られたデータに基づいて、変動周波数に応じて変えてい
る。すなわち、圧力変動値Ｃｆは、２Ｈｚでは４０ｍｍ
Ｈ2 Ｏ、５Ｈｚては２５ｍｍＨ2 Ｏ、７Ｈｚでは３３ｍ
ｍＨ2 Ｏ、１０Ｈｚでは３６ｍｍＨ2 Ｏ、１５Ｈｚでは
８ｍｍＨ2 Ｏ、２０Ｈｚでは１２ｍｍＨ2 Ｏ、２５Ｈｚ
では５ｍｍＨ2 Ｏ、３０Ｈｚでは４ｍｍＨ2Ｏとしてい
る。このように、振動周波数に応じて圧力変動値Ｃｆを
変化させているので、圧力変動値Ｃｆを一定にした場合
と比較して、フルイディック式流量計を多くの時間使用
できるため、消費電力を減少させることができる。These data are stored in the IC flow sensor 28.
It is shown that the flow velocity fluctuation value measured in step 1 corresponds exactly to the pressure fluctuation value, and the pressure fluctuation value can be calculated from the flow velocity fluctuation value. Therefore, in this embodiment, the flow velocity fluctuation value measured by the IC flow sensor 28 is used as the control factor instead of the pressure fluctuation value. Here, the pressure fluctuation value Cf for determining that there is a pressure fluctuation is changed according to the fluctuation frequency based on the data obtained by the experiment. That is, the pressure fluctuation value Cf is 40 mm at 2 Hz.
H 2 O, 33m in 25mmH 2 O, 7Hz is Te 5Hz
mH 2 O, 10Hz in 36mmH 2 O, 15Hz in 8mmH 2 O, 20Hz in 12mmH 2 O, 25Hz
In 5mmH 2 O, it is set to 30Hz in 4mmH 2 O. As described above, since the pressure fluctuation value Cf is changed according to the vibration frequency, the fluidic type flow meter can be used for a longer period of time as compared with the case where the pressure fluctuation value Cf is kept constant. Can be reduced.
【００２０】圧力変動幅がＣｆを超えない場合は（Ｓ
４，ＮＯ）、フルイディック式流量計の圧電膜センサ１
４，１５で計測を行う（Ｓ６）。圧力変動幅がＣｆを超
える場合は（Ｓ４，ＹＥＳ）、流量Ｑが第２規定値以上
であるか否かを判断する（Ｓ５）。本実施例では、第２
規定値を７００リットル／時間としている。流量Ｑが第
２規定値以上の場合は（Ｓ５，ＹＥＳ）、フルイディッ
ク式流量計の圧電膜センサ１４，１５で計測を行う（Ｓ
６）。流量Ｑが第２規定値未満の場合（Ｓ５，ＮＯ）、
Ｓ１に戻って、ＩＣフローセンサ２８で計測を行う（Ｓ
５）。また、流量Ｑが規定値未満の場合も（Ｓ３，Ｎ
Ｏ）、Ｓ１に戻って、ＩＣフローセンサ２８で計測を行
う（Ｓ５）。ＩＣフローセンサ２８で計測を行っている
ときも、Ｓ２からＳ５を繰り返すことにより、条件が満
たされれば、フルイディック式流量計の圧電膜センサ１
４，１５に計測を切り替えている。これは、ガス流量計
の消費電力をできるだけ減少させるためである。フルイ
ディック式流量計の圧電膜センサ１４，１５で計測して
いるときに、流量Ｑが第２規定値を超えていれば（Ｓ
７，ＮＯ）、そのまま圧電膜センサ１４，１５で計測を
続ける。また、流量Ｑが第２規定値以下になったときは
（Ｓ７，ＹＥＳ）、Ｓ１へ戻る。If the pressure fluctuation width does not exceed Cf (S
4, NO), piezoelectric film sensor 1 for fluidic type flow meter
Measurement is performed at 4 and 15 (S6). When the pressure fluctuation width exceeds Cf (S4, YES), it is determined whether the flow rate Q is equal to or more than the second specified value (S5). In this embodiment, the second
The specified value is 700 liters / hour. When the flow rate Q is equal to or higher than the second specified value (S5, YES), the piezoelectric film sensors 14 and 15 of the fluidic type flow meter perform measurement (S).
6). When the flow rate Q is less than the second specified value (S5, NO),
Returning to S1, the IC flow sensor 28 performs measurement (S
5). Also, when the flow rate Q is less than the specified value (S3, N
O), returning to S1, the IC flow sensor 28 performs measurement (S5). The piezoelectric film sensor 1 of the fluidic type flow meter is provided if the conditions are satisfied by repeating S2 to S5 even when the IC flow sensor 28 is measuring.
The measurement is switched to 4,15. This is to reduce the power consumption of the gas flow meter as much as possible. If the flow rate Q exceeds the second specified value while measuring with the piezoelectric film sensors 14 and 15 of the fluidic type flow meter (S
(7, NO), the piezoelectric film sensors 14 and 15 continue measurement as they are. When the flow rate Q becomes equal to or lower than the second specified value (S7, YES), the process returns to S1.
【００２１】以上詳細に説明したように、本実施例のガ
ス流量計によれば、流量Ｑが規定値（本実施例では、１
７０リットル／ｈとしている。）未満の小流量域ではＩ
Ｃフローセンサ２８で計測を行い、流量Ｑが規定値以上
の領域ではフルイディック式流量計で計測を行うガス流
量計であって、流量Ｑが規定値以上の領域で、ＩＣフロ
ーセンサ２８に所定の周期で電流を流して、流量計測を
行うサンプリングプログラム２５と、サンプリングプロ
グラム２５が計測した流量に変動があるか否かを判定す
る変動判定プログラム２６と、変動判定プログラム２６
が変動有りと判定したときに、流量Ｑが規定値以上であ
っても、ＩＣフローセンサ２８により流量計測を行うよ
うにする流量計切替えプログラム２７とを有しているの
で、流量Ｑが規定値以上の大流量領域でも、流体に圧力
変動が発生した場合は、ＩＣフローセンサ２８により流
量を計測しているため、ヒートポンプ等により流体に圧
力変動が発生しても正確にガス流量を計測できる。As described in detail above, according to the gas flow meter of this embodiment, the flow rate Q is a specified value (in this embodiment, 1
It is set to 70 liters / h. I) in the small flow range below
A gas flow meter that measures with the C flow sensor 28 and measures with a fluidic type flow meter in a region where the flow rate Q is equal to or higher than a specified value. Sampling program 25 that measures the flow rate by flowing an electric current in a cycle of, a variation determination program 26 that determines whether the flow rate measured by the sampling program 25 varies, and a variation determination program 26.
When it is determined that the flow rate Q has changed, even if the flow rate Q is equal to or higher than the specified value, the flow rate switching program 27 that causes the IC flow sensor 28 to measure the flow rate is included. Even in the above large flow rate region, when the pressure fluctuation occurs in the fluid, the flow rate is measured by the IC flow sensor 28, so that the gas flow rate can be accurately measured even if the pressure fluctuation occurs in the fluid by the heat pump or the like.
【００２２】また、本実施例のガス流量計によれば、流
量Ｑが規定値より大きい第２規定値以上であるときに、
変動判定プログラム２６が変動有りと判定しても、流量
計切替えプログラム２７がフルイディック式流量計によ
り流量計測を行わせているので、圧力変動が発生しても
フルイディック式流量計で誤差を発生させない第２規定
値以上の場合に、フルイディック式流量計を使用してい
るため、消費電力を軽減することができる。Further, according to the gas flow meter of this embodiment, when the flow rate Q is equal to or larger than the second specified value larger than the specified value,
Even if the fluctuation determination program 26 determines that there is a fluctuation, the flow meter switching program 27 causes the fluidic type flow meter to measure the flow rate. Therefore, even if a pressure fluctuation occurs, an error occurs in the fluidic type flow meter. In the case where the value is not less than the second specified value, the fluidic type flow meter is used, so that the power consumption can be reduced.
【００２３】なお、前記実施例は本発明を何ら限定する
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種
々の変形、改良が可能であることは勿論である。例え
ば、本実施例では、６号ガスメータを使用しているた
め、規定値として１７０リットル／ｈを使用している
が、計測するガスの流量に応じたガスメータを使用する
ためには、規定値１２０リットル／時間以上１７０リッ
トル／時間以下とすると良いことを実験により確認して
いる。また、第２規定値として７００リットル／ｈを使
用しているが、計測するガスの流量に応じたガスメータ
を使用するためには、規定値３００リットル／時間以上
７００リットル／時間以下とすると良いことを実験によ
り確認している。The above-described embodiments do not limit the present invention at all, and needless to say, various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the present embodiment, since the No. 6 gas meter is used, 170 liters / h is used as the specified value, but the specified value 120 is used to use the gas meter according to the flow rate of the gas to be measured. It has been confirmed by experiments that it is preferable to set it to liters / hour or more and 170 liters / hour or less. Moreover, although 700 liters / hour is used as the second prescribed value, in order to use a gas meter according to the flow rate of the gas to be measured, it is preferable that the prescribed value is 300 liters / hour or more and 700 liters / hour or less. Has been confirmed by experiments.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のガス流量計によれば、流量が規定値未満の小流量流
域では熱線式流量計で計測を行い、流量が規定値以上の
領域ではフルイディック式流量計で計測を行うガス流量
計であって、流量が規定値以上の領域で、熱線式流量計
に所定の周期で電流を流して、流量計測を行うサンプリ
ング手段と、サンプリング手段が計測した流量に変動が
あるか否かを判定する変動判定手段と、変動判定手段が
変動有りと判定したときに、流量が規定値以上であって
も、熱線式流量計により流量計測を行うようにする流量
計切替え手段とを有しているので、流量が規定値以上の
大流量領域でも、流体に圧力変動が発生した場合は、熱
線式流量計により流量を計測しているため、ヒートポン
プ等により流体に圧力変動が発生しても正確にガス流量
を計測できる。As is apparent from the above description, according to the gas flow meter of the present invention, in the small flow rate region where the flow rate is less than the specified value, the hot wire type flow meter measures and the flow rate is the specified value or more. Is a gas flow meter that measures with a fluidic type flow meter, and in a region where the flow rate is equal to or higher than a specified value, a current is passed through the hot wire type flow meter at a predetermined cycle to measure the flow rate, and a sampling means. The flow rate is measured by the hot-wire flow meter even if the flow rate is greater than or equal to the specified value when the flow rate determination means determines whether or not the flow rate measured has fluctuated. Since there is a flow meter switching means for doing so, even if the flow rate is in a large flow rate region above the specified value, if pressure fluctuations occur in the fluid, the flow rate is measured by the hot wire type flow meter, so the heat pump To fluid Even when a force variation occurs can be accurately measured gas flow rate.
【００２５】また、本実施例のガス流量計によれば、流
量が規定値より大きい第２規定値以上であるときに、変
動判定手段が変動有りと判定しても、流量計切替え手段
がフルイディック式流量計により流量計測を行わせてい
るので、圧力変動が発生してもフルイディック式流量計
で誤差を発生させない第２規定値以上の大流量の場合
に、フルイディック式流量計を使用しているため、消費
電力を軽減することができる。Further, according to the gas flow meter of this embodiment, when the flow rate is equal to or larger than the second specified value which is larger than the specified value, even if the fluctuation judging means judges that there is fluctuation, the flow meter switching means does not operate properly. Since the flow rate is measured by the Dick type flow meter, the fluidic type flow meter is used when the flow rate is larger than the second specified value that does not cause an error in the fluidic type flow meter even if pressure fluctuations occur. Therefore, the power consumption can be reduced.
【図１】ガス流量計の制御方法を示すフローチャートで
ある。FIG. 1 is a flowchart showing a method of controlling a gas flow meter.
【図２】ガス流量計の制御回路２１の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit 21 of the gas flow meter.
【図３】フルイディック式流量計の本体部の構成を示す
側面図である。FIG. 3 is a side view showing a configuration of a main body of a fluidic type flow meter.
【図４】図３の平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG.
【図５】従来のフルイディック式流量計の原理を説明す
るための第一説明図である。FIG. 5 is a first explanatory diagram for explaining the principle of a conventional fluidic type flow meter.
【図６】従来のフルイディック式流量計の原理を説明す
るための第二説明図である。FIG. 6 is a second explanatory diagram for explaining the principle of a conventional fluidic type flow meter.
【図７】振動周波数とガス流量との関係を示すデータ図
である。FIG. 7 is a data diagram showing the relationship between vibration frequency and gas flow rate.
【図８】圧力変動と流速変動との対応を示すデータ図で
ある。FIG. 8 is a data diagram showing the correspondence between pressure fluctuations and flow velocity fluctuations.
【図９】圧力変動と流速変動との対応を示すスペクトラ
ムデータ図である。FIG. 9 is a spectrum data diagram showing the correspondence between pressure fluctuations and flow velocity fluctuations.
１４ 右圧電膜センサ １５ 左圧電膜センサ ２１ 制御回路 ２２ ＣＰＵ ２３ ＲＯＭ ２４ ＲＡＭ ２５ サンプリングプログラム ２６ 変動判定プログラム ２７ 流量計切替えプログラム ２８ ＩＣフローセンサ ２９ 仕切板 ３８ フローセンサ用入口 14 Right piezoelectric film sensor 15 Left piezoelectric film sensor 21 Control circuit 22 CPU 23 ROM 24 RAM 25 Sampling program 26 Variation judgment program 27 Flowmeter switching program 28 IC flow sensor 29 partition boards 38 Inlet for flow sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000116633 愛知時計電機株式会社 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目２番70 号 (73)特許権者 000222211 東洋ガスメーター株式会社 富山県新湊市本江2795番地 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯 株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 孝人 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯 株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９−10 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 長沼 雅仁 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70 号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 堀 富士雄 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメ ーター株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−19916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−42110（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−308921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 7/00 G01F 1/00 G01F 1/20 G01F 1/68 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (73) Patent holder 000116633 Aichi Tokei Denki Co., Ltd. 1-270, Sennaku, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi (73) Patent holder 000222211 Toyo Gas Meter Co., Ltd. 2795 Motoe, Shinminato-shi, Toyama Prefecture Address (72) Inventor Yukio Kimura 507-2 Shintakaracho, Tokai City, Aichi Prefecture, Toho Gas Co., Ltd. (72) Inventor Takato Sato, 507-2 Shintakara Town, Tokai City, Aichi Prefecture, Toho Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kazumi Oni 9-10, Misonodai, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Shigenori Okamura 4-1-2, Hiranocho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture (72) Inventor, Osaka Gas Co., Ltd. (72) Masahito Naganuma 1-270 Chitose 1-chome, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi (72) Inventor, Fujio Hori 2795 Motoe, Shinminato-shi, Toyama (56) References JP-A-7-19916 (JP, A) JP-A-56-42110 (JP, A) JP-A-1-308921 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01F 7/00 G01F 1/00 G01F 1/20 G01F 1/68
Claims (5)
左右に分流して流体に圧力振動を発生させるターゲット
と、ターゲットにより分流された流体の圧力を計測する
圧電素子と、圧電素子により計測した流体の圧力振動の
周波数より流量を算定する流量算定手段とを備えるフル
イディック式流量計と、熱線式流量計とを有し、流量が
規定値未満の小流量流域では熱線式流量計で計測を行
い、流量が規定値以上の領域ではフルイディック式流量
計で計測を行うガス流量計において、 前記流量が規定値以上の領域で、前記熱線式流量計に所
定の周期で電流を流して、流量計測を行うサンプリング
手段と、 前記サンプリング手段が計測した流量に変動があるか否
かを判定する変動判定手段と、 前記変動判定手段が変動有りと判定したときに、前記流
量が規定値以上であっても、前記熱線式流量計により流
量計測を行うようにする流量計切替え手段とを有するこ
とを特徴とするガス流量計。1. A target, which is arranged downstream of a measurement nozzle, divides a fluid left and right to generate pressure oscillation in the fluid, a piezoelectric element for measuring the pressure of the fluid divided by the target, and a piezoelectric element for measurement. It has a fluidic type flow meter equipped with a flow rate calculating means for calculating the flow rate from the frequency of pressure vibration of the fluid and a hot wire type flow meter, and the flow rate is measured by the hot wire type flow meter in the small flow rate region below the specified value. In a gas flow meter that performs measurement with a fluidic type flow meter in a region where the flow rate is a specified value or more, in the region where the flow rate is a specified value or more, a current is applied to the hot wire type flow meter at a predetermined cycle, Sampling means for measuring the flow rate, variation determination means for determining whether or not there is variation in the flow rate measured by the sampling means, and when the variation determination means determines that there is variation, A gas flow meter, comprising a flow meter switching means for performing flow rate measurement by the hot wire type flow meter even if the flow rate is equal to or higher than a specified value.
記流量変動の周波数に応じて変化させることを特徴とす
るガス流量計。2. The gas flow meter according to claim 1, wherein the fluctuation determining unit changes a reference value for judging fluctuation according to a frequency of the flow fluctuation.
において、 流量が前記規定値より大きい第２規定値以上であるとき
に、前記変動判定手段が変動有りと判定しても、前記流
量切替え手段が前記フルイディック式流量計により流量
計測を行わせることを特徴とするガス流量計。3. The flow rate according to claim 1 or 2, wherein when the flow rate is greater than or equal to a second specified value that is greater than the specified value, the fluctuation determination unit determines that there is fluctuation. A gas flow meter, wherein the switching means causes the fluidic flow meter to measure the flow rate.
ル／時間以下であることを特徴とするガス流量計。4. The gas flowmeter according to claim 1, wherein the specified value is 120 liters / hour or more and 170 liters / hour or less.
において、 前記第２規定値が３００リットル／時間以上、７００リ
ットル／時間以下であることを特徴とするガス流量計。5. The gas flowmeter according to claim 3 or 4, wherein the second specified value is 300 liters / hour or more and 700 liters / hour or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10040695A JP3510377B2 (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Gas flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10040695A JP3510377B2 (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Gas flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271313A JPH08271313A (en) | 1996-10-18 |
| JP3510377B2 true JP3510377B2 (en) | 2004-03-29 |
Family
ID=14273103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10040695A Expired - Fee Related JP3510377B2 (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Gas flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3510377B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001001081A1 (en) | 1999-06-24 | 2001-01-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flowmeter |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP10040695A patent/JP3510377B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08271313A (en) | 1996-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6988418B2 (en) | Vortex flow pickup | |
| JP2001519910A (en) | Vortex flow meter with signal processor | |
| EP1668321B1 (en) | Diagnostic apparatus and methods for a coriolis flow meter | |
| JP3510377B2 (en) | Gas flow meter | |
| CA2459564C (en) | Vortex flow pickup | |
| RU2351900C2 (en) | Rate-of-flow indicator of liquid mediums in pipelines | |
| JP3280806B2 (en) | Fluidic flow meter | |
| JP3510378B2 (en) | Gas flow meter | |
| JPH10170320A (en) | Flowmeter | |
| JP3398251B2 (en) | Flowmeter | |
| JP3280807B2 (en) | Fluidic flow meter | |
| JP3383577B2 (en) | Ultrasonic flow meter and ultrasonic flow measurement method | |
| JPH08136298A (en) | Fluidic type gas meter | |
| JP3381122B2 (en) | Steam dryness measuring device | |
| JP3192912B2 (en) | Flowmeter | |
| JPH08159829A (en) | Fluidic flow meter | |
| JP2009244215A (en) | Flowmeter | |
| JPH08159831A (en) | Fluidic flow meter | |
| JP3528436B2 (en) | Ultrasonic flow meter and current meter | |
| JP2001174297A (en) | Flow rate measuring method and device | |
| JP4623488B2 (en) | Fluid flow measuring device | |
| JP3090497B2 (en) | Fluid vibration type flow sensor | |
| JP3179888B2 (en) | Fluidic flow meter | |
| JP3170362B2 (en) | Fluid flow measurement device | |
| JP2001165717A (en) | Method and instrument for measuring gas flow rate and electronic gas meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031225 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |